冷凍食品是指質量合格的食品原料經過適當的加工處理,在-30℃的溫度環境下進行急凍,完成包裝後在-18℃或更低溫度下進行儲藏和流通的食品。由於全程采用低溫冷鏈保藏,冷凍食品具有貨架期長、不易腐敗、食用便利的特點,但由此也對包裝材料提出了更大的挑戰和更高的要求。
一、常見的冷凍食品包裝材料
目前,市場上常見的冷凍食品包裝袋多采用以下材料結構:
1、PET/PE
此結構在速凍食品包裝中比較常見,防潮、耐寒、低溫熱封性能較好,成本相對較低。
2、BOPP/PE、BOPP/CPP
此類結構防潮、耐寒、低溫熱封拉力強度高,成本相對比較經濟。其中,BOPP/PE結構的包裝袋外觀、手感較PET/PE結構好,能提升產品檔次。
3、PET/VMPET/CPE、BOPP/VMPET/CPE
此類結構由於鍍鋁層的存在,表麵印刷精美,但低溫熱封性能稍差,成本較高,因此使用率相對較低。
4、NY/PE、PET/NY/LLDPE、PET/NY/AL/PE、NY/PE
此類結構的包裝耐冷凍、耐衝擊,由於NY層的存在,其耐刺穿性能很好,但成本相對較高,一般用於包裝有棱角或較重的產品。
另外,還有一種是單純的PE袋,一般用作蔬菜、簡裝冷凍食品的外包裝袋等。
除包裝袋以外,有些冷凍食品需要用到吸塑托盤,最常用的托盤材質是PP,食品級PP衛生性較好、可在-30℃低溫下使用,另外也有PET等材質。瓦楞紙箱作為通用運輸包裝,其防震、抗壓性能及成本優勢,是冷凍食品運輸包裝首先考慮的因素。
二、冷凍食品包裝的檢測標準
合格的商品必須有合格的包裝,商品檢測除對產品本身進行檢測外,也必須對包裝進行檢測,合格後方能進入流通領域。
目mu前qian,冷leng凍dong食shi品pin包bao裝zhuang的de檢jian測ce沒mei有you專zhuan門men的de國guo家jia標biao準zhun,行xing業ye專zhuan家jia正zheng在zai聯lian合he冷leng凍dong食shi品pin生sheng產chan企qi業ye積ji極ji推tui動dong行xing業ye標biao準zhun的de製zhi定ding。因yin此ci,冷leng凍dong食shi品pin生sheng產chan企qi業ye在zai采cai購gou包bao裝zhuang時shi,必bi須xu滿man足zu相xiang關guan包bao裝zhuang材cai料liao通tong用yong國guo家jia標biao準zhun。
例如:
GB 9685-2008《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛生標準》對食品容器、包裝材料用添加劑規定了衛生標準;
GB/T 10004-2008《包裝用塑料複合膜、袋幹法複合、擠出複合》規定了不含紙基和鋁箔的複合膜、袋和幹法複合、共擠複合工藝製成的塑料複合膜、袋的外觀、物理指標,並對複合袋、膜的殘留溶劑量做了規定;
GB 9688-1988《食品包裝用聚丙烯成型品衛生標準》對食品用PP類成型包裝的理化指標做了規定,可作為指定冷凍食品用PP吸塑托盤標準的製定依據;
GB/T 4857.3-4以及GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定法》分別給出了瓦楞紙箱堆碼強度及耐破強度要求。
此外,在實際操作中,冷凍食品生產企業也會根據實際需求,製定一些符合自身情況的企業標準,如對吸塑托盤、泡沫桶等成型品定量的要求。
三、兩大問題不容忽視
1、食品的幹耗、“凍結燒”現象
凍藏,可極大程度地限製微生物的生長繁殖,降低食品腐敗變質的速率。但對於某些凍藏進程而言,食品的幹耗、氧化現象也會隨著冷凍時間的延長而變得愈發嚴重。
在冷凍室內,溫度和水蒸氣分壓的分布存在這樣的情況:食品表麵>周圍空氣>冷卻器。這一方麵是由於食品表麵的熱量會向周圍的空氣中傳遞,自身溫度進一步降低;另一方麵,食品表麵與周圍空氣存在的水蒸氣分壓差會促使食品表麵的水分、冰晶蒸發和升華為水蒸氣融入空氣中。
至此,含有水蒸氣較多的空氣因吸收了熱量,密度減小,向冷凍室上空運動;當(dang)流(liu)經(jing)冷(leng)卻(que)器(qi)時(shi),由(you)於(yu)冷(leng)卻(que)器(qi)溫(wen)度(du)極(ji)低(di),該(gai)溫(wen)度(du)下(xia)的(de)飽(bao)和(he)水(shui)分(fen)壓(ya)也(ye)很(hen)小(xiao),在(zai)空(kong)氣(qi)被(bei)冷(leng)卻(que)的(de)同(tong)時(shi),水(shui)蒸(zheng)氣(qi)接(jie)觸(chu)冷(leng)卻(que)器(qi)表(biao)麵(mian)並(bing)凝(ning)結(jie)成(cheng)霜(shuang)附(fu)著(zhe)其(qi)上(shang),降(jiang)溫(wen)後(hou)的(de)空(kong)氣(qi)密(mi)度(du)變(bian)大(da),從(cong)而(er)下(xia)沉(chen)並(bing)再(zai)次(ci)與(yu)食(shi)品(pin)接(jie)觸(chu)。這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)會(hui)不(bu)斷(duan)重(zhong)複(fu)、循環進行,食品表麵的水分則不斷損失,重量減輕,這一現象即為“幹耗”。
在幹耗現象持續進行的過程中,食品表麵會逐漸變為多孔狀組織,增加了與氧氣的接觸麵積,使食品脂肪、色素加速氧化,表層發生褐變,蛋白質發生變性,這一現象即為“凍結燒”。
youyushuizhengqidezhuanyiyijikongqizhongyangqideyanghuafanyingshidaozhishangshuxianxiangfashengdegenbenyuanyin,yincizuoweilengdongshipinyuwaijiedepingzhang,qineibaozhuangshiyongdaodesuliaobaozhuangcailiaoyingjuyoulianghaodeshuizhengqiheyangqizugexingneng。
2、凍藏環境對包裝材料力學強度的影響
眾zhong所suo周zhou知zhi,塑su料liao長chang時shi間jian處chu於yu低di溫wen環huan境jing中zhong會hui變bian脆cui,易yi破po裂lie,物wu理li性xing能neng急ji劇ju下xia降jiang,這zhe反fan映ying了le塑su料liao材cai料liao耐nai寒han性xing較jiao差cha的de弱ruo點dian。通tong常chang,塑su料liao的de耐nai寒han性xing能neng用yong脆cui化hua溫wen度du表biao示shi。隨sui著zhe溫wen度du的de降jiang低di,塑su料liao因yin其qi聚ju合he物wu分fen子zi鏈lian活huo動dong性xing的de降jiang低di而er變bian得de性xing脆cui易yi折zhe,在zai規gui定ding的de衝chong擊ji強qiang度du下xia,50%desuliaofashengcuixingpohuai,cishidewendujiweicuihuawendu,yejisuliaocailiaozhengchangshiyongdewenduxiaxian。ruguolengdongshipincaiyongdebaozhuangcailiaonaihanxingjiaocha,zaihouqideyunshuzhuangxieguochengzhong,lengdongshipinjianruidetuqihenrongyicipobaozhuang,zaochengxielouwenti,jiakuaishipindefubai。
在儲藏和運輸環節,冷凍食品是包裝在瓦楞紙箱內進行的。冷庫的溫度一般設定在-24℃~-18℃。在冷庫中,瓦楞紙箱會逐漸吸收環境中的水分,通常經4天可達水分平衡。據相關文獻表明,當瓦楞紙箱達到水分平衡時,其含水量較幹燥狀態下會增加2%~3%。隨著冷藏時間的延長,瓦楞紙箱的邊壓強度、抗壓強度、粘合強度將逐步降低,4天後將分別降低31%、50%和21%,這意味著進入冷庫後,瓦楞紙箱的力學強度受到一定影響,增加了後期發生塌箱問題的潛在風險。
lengdongshipinzaiyoulengkuyunshudaoxiaoshoudidiandeguochengzhong,jiangjingguoduocizhuangxiecaozuo,wenchadebuduanbianhuashiwalengzhixiangxiangtizhouweikongqizhongdeshuizhengqilengningzaizhixiangbiaomian,zhixianghanshuilvxunsushenggaozhiyue19%,其邊壓強度將下降約23%~25%,此ci時shi瓦wa楞leng紙zhi箱xiang的de力li學xue強qiang度du進jin一yi步bu遭zao到dao破po壞huai,增zeng加jia了le塌ta箱xiang發fa生sheng的de幾ji率lv。另ling外wai,在zai紙zhi箱xiang堆dui碼ma環huan節jie,上shang層ceng紙zhi箱xiang會hui對dui下xia層ceng紙zhi箱xiang施shi加jia持chi續xu的de靜jing壓ya力li,當dang紙zhi箱xiang因yin吸xi潮chao而er導dao致zhi抗kang壓ya能neng力li下xia降jiang時shi,底di層ceng紙zhi箱xiang會hui首shou先xian發fa生sheng變bian形xing和he壓ya潰kui。據ju統tong計ji,因yin吸xi潮chao和he超chao高gao堆dui碼ma而er引yin起qi的de紙zhi箱xiang坍tan塌ta導dao致zhi的de經jing濟ji損sun失shi,約yue占zhan流liu通tong過guo程cheng總zong損sun失shi的de20%左右。
四、解決措施
為最大程度地減少上述兩大問題的發生頻率,保證冷凍食品的安全,可以從以下幾個方麵入手。
1、選擇高阻隔、高強度的內層包裝材料
包裝材料的種類繁多、性(xing)能(neng)各(ge)異(yi),隻(zhi)有(you)了(le)解(jie)各(ge)種(zhong)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)的(de)物(wu)理(li)性(xing)能(neng),才(cai)能(neng)根(gen)據(ju)冷(leng)凍(dong)食(shi)品(pin)的(de)防(fang)護(hu)要(yao)求(qiu)選(xuan)擇(ze)合(he)理(li)的(de)材(cai)料(liao),使(shi)其(qi)既(ji)能(neng)維(wei)持(chi)食(shi)品(pin)的(de)風(feng)味(wei)和(he)質(zhi)量(liang),又(you)能(neng)體(ti)現(xian)商(shang)品(pin)價(jia)值(zhi)。
目前,冷凍食品領域使用的塑料軟包裝主要分為三類:
第一類是單層包裝袋,如PE袋,其阻隔效果相對較差,普遍用於蔬菜包裝等;
第二類為複合軟塑包裝袋,其采用膠黏劑將兩層或多層塑料薄膜材料粘合在一起,如OPP/LLDPE、NY/LLDPE等,防潮、耐寒、耐穿刺性能相對較好;
第三類為多層共擠軟塑包裝袋,其將不同功能的原料如PA、PE、PP、PET、EVOH等分別熔融擠出,在總模頭彙合,經吹脹成型、冷卻複合在一起,這類材料不采用膠黏劑,具有無汙染、高阻隔、高強度、耐高低溫等特點。
資料表明,在發達國家和地區,第三類包裝的使用量約占冷凍食品包裝總量的40%,而我國僅占6%左右,需要進一步推廣。
隨著科技水平的不斷進步,新材料也層出不窮,可食性包裝膜是代表之一。它以生物降解多糖、蛋白質或脂質為基質,通過包裹、浸漬、塗布或噴灑等手段,在冷凍食品表麵形成一層以天然可食性物質為原料、通過分子間相互作用而形成的保護膜,來控製水分轉移和氧氣滲透。這種薄膜具有明顯的阻水性、較強的抗氣體滲透能力,最重要的是可與冷凍食品一起食用,無任何汙染,具有廣闊的應用前景。
2、提高內層包裝材料的耐寒性和力學強度
方法一,選擇合理的複合或共擠原料。
尼龍、LLDPE、EVA都具有優異的耐低溫性和耐撕裂、抗衝擊性能,在複合或共擠工藝中加入此類原料,可有效提高包裝材料的防水阻氣性以及機械強度。
方法二,適當提高增塑劑的比例。
增塑劑主要用來削弱聚合物分子之間的次價鍵,從而增加聚合物分子鏈的移動性,降低結晶性,表現為聚合物的硬度、模量脆化溫度下降,以及伸長率、柔韌性的提高。
3、提高瓦楞紙箱的抗壓強度
目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)基(ji)本(ben)采(cai)用(yong)開(kai)槽(cao)瓦(wa)楞(leng)紙(zhi)箱(xiang)運(yun)輸(shu)冷(leng)凍(dong)食(shi)品(pin),這(zhe)種(zhong)紙(zhi)箱(xiang)四(si)周(zhou)由(you)四(si)片(pian)瓦(wa)楞(leng)紙(zhi)板(ban)釘(ding)合(he)而(er)成(cheng),上(shang)下(xia)由(you)四(si)塊(kuai)折(zhe)翼(yi)交(jiao)叉(cha)折(zhe)疊(die)封(feng)合(he)成(cheng)型(xing)。通(tong)過(guo)文(wen)獻(xian)分(fen)析(xi)和(he)試(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng),可(ke)發(fa)現(xian)紙(zhi)箱(xiang)坍(tan)塌(ta)多(duo)發(fa)生(sheng)於(yu)箱(xiang)體(ti)結(jie)構(gou)中(zhong)豎(shu)直(zhi)放(fang)置(zhi)的(de)四(si)塊(kuai)紙(zhi)板(ban)處(chu),因(yin)此(ci)加(jia)強(qiang)該(gai)處(chu)的(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)可(ke)有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)紙(zhi)箱(xiang)整(zheng)體(ti)的(de)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)。具(ju)體(ti)來(lai)說(shuo),首(shou)先(xian)可(ke)在(zai)紙(zhi)箱(xiang)內(nei)壁(bi)四(si)周(zhou)增(zeng)加(jia)環(huan)形(xing)內(nei)套(tao),建(jian)議(yi)采(cai)用(yong)A楞紙板,其彈性、jianzhenxingjia,kefangzhilengdongshipinjianruichuciposhouchaozhiban。qici,kecaiyongtaohexingzhixiangjiegou,zhezhongxiangxingtongchangyouduopianwalengzhibanjiagongercheng,qixiangtihexianggaifenli,tongguotaohejinxingshiyong。shiyanbiaoming,zaixiangtongbaozhuangtiaojianxia,taohejiegouzhixiangdekangyaqiangdushikaicaojiegouzhixiangdeyue2倍。
4、加強包裝檢測力度
包裝對冷凍食品意義重大,因此國家製定了GB/T24617-2009《冷凍食品物流包裝、標誌、運輸和儲存》、SN/T0715-1997《出口冷凍食品類商品運輸包裝檢驗規程》等相關標準、規程,通過設定包裝材料性能的最低要求,來保障從包裝原材料供應、包裝工藝到包裝效果全流程的品質。對此,企業應建立完善的包裝質量控製實驗室,配備三腔一體集成塊結構的氧氣/水蒸氣透過率測試儀、智能電子拉力試驗機、紙箱抗壓機等試驗儀器,對冷凍包裝材料進行阻隔性能、抗壓性能、耐穿刺性能、耐撕裂性能、耐衝擊性能等一係列檢測試驗。
綜zong上shang所suo述shu,冷leng凍dong食shi品pin的de包bao裝zhuang材cai料liao在zai應ying用yong過guo程cheng中zhong麵mian臨lin著zhe許xu多duo新xin需xu求qiu和he新xin問wen題ti,研yan究jiu並bing解jie決jue這zhe些xie問wen題ti,對dui提ti高gao冷leng凍dong食shi品pin的de儲chu存cun和he運yun輸shu質zhi量liang具ju有you莫mo大da裨bi益yi。另ling外wai,完wan善shan包bao裝zhuang檢jian測ce流liu程cheng,建jian立li各ge類lei包bao裝zhuang材cai料liao測ce試shi數shu據ju體ti係xi,也ye將jiang為wei未wei來lai的de選xuan材cai和he質zhi量liang控kong製zhi提ti供gong研yan究jiu基ji礎chu。
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